目錄

• 1,、DNS是什么,？
• 2、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)
• 3,、緩存（Cache)
• 4,、 DNS請求實(shí)例

1、DNS是什么,？

DNS ( Domain Name Systme)簡單理解就是解析器,、域名服務(wù)器的組合，比如大家訪問知乎,，會(huì)輸入http://www.zhihu.com,，事實(shí)上網(wǎng)站域名只是一個(gè)IP 地址，人們是很難記住各式各樣的IP地址的,，所以就需要DNS服務(wù)器了,，DNS就像手機(jī)通訊錄一樣，存放著各親朋好友的手機(jī)號(hào),。為什么要存儲(chǔ)到通訊錄里,？因?yàn)槟悴豢赡苡浀靡话賯€(gè)人的手機(jī)號(hào)碼，但是通過名字你可以快速定位某位朋友的手機(jī)號(hào)碼,。DNS就是存儲(chǔ)了各種IP地址,，然后讓你通過域名定位到IP地址來進(jìn)行連接通信的。

• DNS domain name system 主要作用就是將主機(jī)域名轉(zhuǎn)換為ip地址
• 所有DNS請求和回答報(bào)文使用的UDP數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)過端口53發(fā)送
• DNS是應(yīng)用層協(xié)議,，client端（一般指瀏覽器）構(gòu)建DNS查詢請求,，依次被傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層,，數(shù)據(jù)鏈路層等封裝傳送到達(dá)DNS服務(wù)器端,，最終client端接收到DNS響應(yīng)消息

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為什么選擇UDP？

UDP（User Datagram Protocol）這樣的無連接的,，盡最大能力交付的不可靠數(shù)據(jù)連接,，而不是使用TCP(Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議)這樣的面向連接的可靠數(shù)據(jù)連接。

一次UDP名字服務(wù)器交換可以短到兩個(gè)包：一個(gè)查詢包、一個(gè)響應(yīng)包,。一次TCP交換則至少包含9個(gè)包：三次握手初始化TCP會(huì)話,、一個(gè)查詢包、一個(gè)響應(yīng)包以及四次分手的包交換,。

考慮到效率原因,，TCP連接的開銷大得，故采用UDP作為DNS的運(yùn)輸層協(xié)議,，這也將導(dǎo)致只有13個(gè)根域名服務(wù)器的結(jié)果,。

2、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)

因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)：

1,、 因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法,。

2、 任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器,，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字,，即域名。

3,、 域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號(hào)序列組成,，各標(biāo)號(hào)之間用點(diǎn)隔開：

域名服務(wù)器：

1、一個(gè)服務(wù)器所負(fù)責(zé)管轄的（或有權(quán)限的）范圍叫做區(qū)(zone),。

2,、 各單位根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個(gè)區(qū)中的所有節(jié)點(diǎn)必須是能夠連通的,。

3,、每一個(gè)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限域名服務(wù)器，用來保存該區(qū)中的所有主機(jī)的域名到IP地址的映射,。

4、DNS 服務(wù)器的管轄范圍不是以“域”為單位,，而是以“區(qū)”為單位,。

域名只是邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn),。據(jù)2006年12月統(tǒng)計(jì),，現(xiàn)在頂級(jí)域名TLD(Top Level Domain)已有265個(gè)，分為三大類：

• (1)國家頂級(jí)域名nTLD：采用ISO3166的規(guī)定,。如：cn代表中國,，us代表美國，uk代表英國,，等等,。國家域名又常記為ccTLD(cc表示國家代碼contry-code)。

• (2)通用頂級(jí)域名gTLD：最常見的通用頂級(jí)域名有7個(gè)，即：com(公司企業(yè)),，net(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)),，org(非營利組織)，int(國際組織),，gov(美國的政府部門),，mil(美國的軍事部門)。

• (3)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名(infrastructure domain)：這種頂級(jí)域名只有一個(gè),，即arpa,，用于反向域名解析，因此稱為反向域名,。

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域名服務(wù)器有以下四種類型：

1,、根域名服務(wù)器

• a、 根域名服務(wù)器是最重要的域名服務(wù)器,。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級(jí)域名服務(wù)器的域名和 IP 地址,。
• b、 不管是哪一個(gè)本地域名服務(wù)器,，若要對因特網(wǎng)上任何一個(gè)域名進(jìn)行解析只要自己無法解析,，就首先求助于根域名服務(wù)器。
• c,、 在因特網(wǎng)上共有13個(gè)不同 IP 地址的根域名服務(wù)器,，它們的名字是用一個(gè)英文字母命名，從a 一直到 m（前13 個(gè)字母）
• d,、 根域名服務(wù)器并不直接把域名直接轉(zhuǎn)換成 IP 地址,。
• e、 在使用迭代查詢時(shí),，根域名服務(wù)器把下一步應(yīng)當(dāng)找的頂級(jí)域名服務(wù)器的 IP 地址告訴本地域名服務(wù)器,。

2、頂級(jí)域名服務(wù)器

• a,、這些域名服務(wù)器負(fù)責(zé)管理在該頂級(jí)域名服務(wù)器注冊的所有二級(jí)域名,。
• b、 當(dāng)收到 DNS 查詢請求時(shí),，就給出相應(yīng)的回答（可能是最后的結(jié)果,，也可能是下一步應(yīng)當(dāng)找的域名服務(wù)器的 IP 地址）

3、 權(quán)限域名服務(wù)器

4,、本地域名服務(wù)器

3,、緩存（Cache)

DNS緩存：每次你訪問網(wǎng)站，DNS會(huì)保存你訪問過的網(wǎng)站的域名服務(wù)器（即DNS) 信息,，它存儲(chǔ)在你的本機(jī)電腦上,，目的就是為了幫助你下次在瀏覽器以最短的路徑、更快的速度找到所需的DNS信息，解析你的網(wǎng)站,！

緩存具體分類：

1） 瀏覽器緩存
當(dāng)用戶通過瀏覽器訪問某域名時(shí),，瀏覽器首先會(huì)在自己的緩存中查找是否有該域名對應(yīng)的IP地址（若曾經(jīng)訪問過該域名且沒有清空緩存便存在）；

2） 系統(tǒng)緩存
當(dāng)瀏覽器緩存中無域名對應(yīng)IP則會(huì)自動(dòng)檢查用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Hosts文件DNS緩存是否有該域名對應(yīng)IP,；

3） 路由器緩存
當(dāng)瀏覽器及系統(tǒng)緩存中均無域名對應(yīng)IP則進(jìn)入路由器緩存中檢查,，以上三步均為客服端的DNS緩存；

4） ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商）DNS緩存
當(dāng)在用戶客服端查找不到域名對應(yīng)IP地址,，則將進(jìn)入ISP DNS緩存中進(jìn)行查詢,。比如你用的是電信的網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)進(jìn)入電信的DNS緩存服務(wù)器中進(jìn)行查找,；

4,、 DNS請求實(shí)例

1、 瀏覽器會(huì)首先搜索瀏覽器自身的DNS緩存（緩存時(shí)間比較短,，大概只有1分鐘,，且只能容納1000條緩存），看自身的緩存中是否有www . qq .com 對應(yīng)的條目,，而且沒有過期,，如果有且沒有過期則解析到此結(jié)束。
2,、如果瀏覽器自身的緩存里面沒有找到對應(yīng)的條目,，那么瀏覽器會(huì)嘗試讀取hosts文件（位于C:\Windows\System32\drivers\etc），看看這里面有沒有該域名對應(yīng)的IP地址,，如果有則解析成功,。
3、如果在hosts文件中也沒有找到對應(yīng)的條目,，瀏覽器就會(huì)發(fā)起一個(gè)DNS的系統(tǒng)調(diào)用,，就會(huì)向本地配置的首選DNS（53號(hào)端口UDP協(xié)議）服務(wù)器發(fā)起域名解析請求。（本地域名服務(wù)器）
4,、主機(jī)向本地域名服務(wù)器解析的過程采用遞歸（也就是運(yùn)營商的DNS服務(wù)器必須得提供給我們該域名的IP地址）,，而本地域名服務(wù)器向其它域名服務(wù)器解析可以使用遞歸和迭代兩種方式。

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迭代：
1,、本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器發(fā)請求
2、返回給本地域名服務(wù)器我們要向哪個(gè)頂級(jí)域名服務(wù)器去找
3,、頂級(jí)域名服務(wù)器向權(quán)限域名服務(wù)器發(fā)請求
4,、返回給本地域名服務(wù)器IP地址。
5,、返回給Windows系統(tǒng)內(nèi)核,，最后返回給瀏覽器。

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遞歸：
1、本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器發(fā)請求
2,、之后根域名服務(wù)器向頂級(jí)域名服務(wù)器去找
3,、頂級(jí)域名服務(wù)器返回給根域名服務(wù)器
4、根域名服務(wù)器返回給本地域名服務(wù)器
5,、返回給Windows系統(tǒng)內(nèi)核,，最后返回給瀏覽器。

這里補(bǔ)充說明,，一旦遞歸服務(wù)器拿到解析記錄以后,，就會(huì)在本地進(jìn)行緩存，如果下次客戶端再請求本地的遞歸域名服務(wù)器相同域名的時(shí)候,，就不會(huì)再這樣一層一層查了,，因?yàn)楸镜胤?wù)器里面已經(jīng)有緩存了，這個(gè)時(shí)候就直接把www . qq .com的A記錄返回給客戶端就可以了,。

DNS資源記錄

記錄一條域名信息映射關(guān)系,，稱之為資源記錄（RR）。

當(dāng)我們查詢域名http://www.的時(shí)候,，查詢結(jié)果得到的資源記錄結(jié)構(gòu)體中有如下數(shù)據(jù)：

1,、TTL，就是生存周期,，是遞歸服務(wù)器會(huì)在緩存中保存該資源記錄的時(shí)長,。

2、網(wǎng)絡(luò)/協(xié)議類型,，它的代表的標(biāo)識(shí)是IN,，IN就是internet，目前DNS系統(tǒng)主要支持的協(xié)議是IN,。

3,、type，就是資源記錄類型,，一般的網(wǎng)站都是都是A記錄（IPv4的主機(jī)地址）,。

4、rdata是資源記錄數(shù)據(jù),，就是域名關(guān)聯(lián)的信息數(shù)據(jù),。